4.4免疫学的应用课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修1

选择性必修1《稳态与调节》 第4章 免疫调节 第4节 免疫学的应用 学习目标 1.了解疫苗发挥作用的原理和特点 2.说出器官移植的原理和所面临的问题 3.认识疫苗的作用原理和特点，应用所学知识解释生活现象 4.关注生物科技前沿成果，培养自主获取知识的能力，认识到免疫学的进步对人类健康的重要性。 某同学在流感开始大规模流行前接种了流感疫苗，可是没过一两个月，她患流感了；而她听说接种过一次麻疹疫苗，终生就不会得麻疹了。她对此很困惑：这到底是什么原因呢？ 情境探究 ➽ 讨论1：为什么注射的流感疫苗没起到预防作用呢？ 流感病毒有多种亚型，极易发生变异，该同学注射的流感疫苗所预防的流感与她所患的流感可能不是同一个类型的、所以没有起到预防作用。 麻疹病毒单一而稳定，因此当一个人感染了麻疹病毒以后身体产生相应的抗体和记忆细胞，可以保证人不再被相同的麻疹病毒感染，也就是不再患第二次麻疹。 一、疫苗 在人类的历史上，传染病夺去了无数人的生命。而免疫学正是在人类与传染病斗争的过程中发展起来的。现在随着人类对免疫系统认识的深入，免疫学得到了越来越广泛的应用。疫苗的发明和应用，就是典型的例证。 我国是世界上最早用免疫的方法预防传染病的国家。法国科学家巴斯德有关疫苗的研制，开创了科学地进行免疫接种的新时期。 一、疫苗 什么是疫苗？ 疫苗的作用是什么？疫苗的种类有哪些呢？ 一、疫苗 1.概念: 疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。 2 疫苗的作用 接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体，从而对特定传染病具有抵抗力。 B细胞 疫苗 浆细胞 记忆B细胞 抗体 辅助性T细胞 APC 真正的病原体 当相同抗原再次入侵时，记忆细胞能迅速增殖分化，形成新的记忆B细胞和浆细胞，浆细胞快速产生大量抗体。 一、疫苗 实例1、天花疫苗： 实例2、卡介苗： 根除了天花 预防结核病 实例4、麻疹疫苗： 实例3、脊髓灰质炎疫苗： 即：糖丸，预防脊髓灰质炎（小儿麻痹） 预防麻疹 一、疫苗 实例5、人乳头瘤病毒（HPV）疫苗： 一、疫苗 预防由HPV引起的几种子宫颈癌 一、疫苗 3.疫苗种类 ①灭活疫苗：又称死疫苗，将抗原病原微生物用理化方法灭活后制作而成。制备简单，保存时间长且相对较安全，接种量大，且需要多次接种。只产生体液免疫，不产生细胞免疫 例如，狂犬疫苗、我国研制的新冠疫苗、流感疫苗、人乳头瘤病毒 （HPV）疫苗等。 ②减毒疫苗：又称活疫苗。用减毒或无毒力的活病原微生物制成的疫苗。接种一次即可免疫，效果持久；既可产生体液免疫，也可产生细胞免疫。 毒力有可能恢复，安全性低；不易保存、运输 例如，卡介苗、脊髓灰质炎疫苗、牛痘疫苗、麻疹疫苗等。 ③DNA疫苗：以现代基因工程的手段，由病毒DNA的一段无毒序列制成。安全性好，但需多次强化。 例如，新型乙肝疫苗、某个亚型的禽流感疫苗等。 思考：疫苗必须包含一个完整的病原体吗？为什么？ 一、疫苗 因此，可以利用病原体的某些成分（如蛋白质、多糖荚膜类）及其产物制备疫苗。随着免疫学、生物技术和分子生物学的发展，DNA疫苗也已经在临床中使用。 ※疫苗技术的发展 —— 三代疫苗技术 疫苗不必包含一个完整的病原体。一般情况下，引起免疫反应的并不是整个病原体，而是病原体所含有的抗原。 第一代疫苗：指的是灭活疫苗和减毒疫苗 第二代疫苗：亚单位疫苗，是通过基因工程获得的具有免疫活性的病原特异性结构蛋白 第三代疫苗：是核酸疫苗，包括DNA疫苗和mRNA疫苗 一、疫苗 输入外源抗原 机体免疫系统产生反应 特点 特异性： 记忆性： 免疫力能维持较长的时间 一种抗体对应一种病原体 疫苗的应用是人们根据免疫反应的规律来设计的，这样可以促进对机体有利的免疫反应，从而维护人体健康。 某些疾病来讲，注射疫苗可能是唯一有效的预防措施，挽救了无数人的生命。 到目前为止，疫苗仍是人类发明的对抗传染病的一件有效的武器 疫苗的研制和应用已扩展到许多非传染病领域，而且已经出现了治疗性制剂 一、疫苗 接种疫苗时遇到的问题 讨论1、某同学接种了流感疫苗，大夫提醒他说：“这一两天要留意，可能会有轻微发热或其他症状。”为什么接种疫苗可能会有轻微的反应？ 疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品，接种的疫苗作为外来抗原可激发机体发生免疫反应，有些疫苗尤其是减毒疫苗引发的免疫反应相对强烈，能引起可感知的反应。 讨论2、有人认为，接种多种疫苗很麻烦，应该设计一种用来预防多种疾病的疫苗。这种想法可行吗？请谈谈你的理由。 这种想法是可行的，因为免疫反应具有特异性，不同疫苗可以引发不同的免疫过程，产生不同的记忆细胞。理论上，制备联合疫苗时要保证其中含有不同的有效抗原成分。临床应用中已有不少联合疫苗，例如，百白破三联疫苗可以同时预防百日咳、白喉、破伤风，还有麻疹、风疹二联疫苗，流行性脑膜炎二价疫苗等。是否能够设计出针对许多种疾病（具有与它们相关的多个抗原决定簇）的一种疫苗呢?理论上是可行的，但会遇到很多困难。 接种疫苗时遇到的问题 一、疫苗 二 、器官移植 1.器官移植的概念： 医学上把用正常的器官置换丧失功能的器官，以重建其生理功能的技术。 2.器官移植现状： ①随着器官保存技术和外科手术方法的不断改进，以及高效免疫抑制剂的陆续问世， 器官移植已经成为治疗多种重要疾病的有效手段。 ②器官移植面临很多问题：a免疫排斥；b供体器官短缺 免疫排斥 供体器官短缺 原因：供受体的HLA（人类白细胞抗原）不同 二 、器官移植 现象：受者白细胞识别供者细胞，并发生免疫反应 解决：①供者与受者的主要HLA有一半以上相同 ②应用免疫抑制剂 现象：供受体数量差大，大约是1：10 解决：①加大宣传，增加自愿捐赠者数量 ②寄希望于干细胞培养技术 二 、器官移植 器官移植所面临的问题及希望 讨论1. 最初进行的器官移植，为什么总是不成功呢？ 进行器官移植手术后，免疫系统会把来自其他人的器官当作“非己”成分进行攻击，这就是器官移植容易失败的原因。 讨论2. 在进行器官移植或骨髓移植时，为什么都要先进行配型，即检查供体和受体之间的组织相容性呢？ 在进行器官移植或骨髓移植时，都要先进行配型，这是因为，受体和供体的组织相容性抗原越一致，在进行移植时发生免疫排斥的可能性就越低，移植的器官就越容易存活。如果配型不合适，发生排斥的可能性就大，就不适合移植。 器官移植所面临的问题及希望 二 、器官移植 讨论3、利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植，有何优点？ 利用由自体干细胞培养出的组织、器官进行移植，移植器官和受体的组织相容性抗原是相同的，移植后发生免疫排斥的可能性很小。 讨论4、在进行器官移植时，运用免疫抑制剂可以提高成活率。但这些药物会使淋巴细胞减少，因而患者容易患感染性疾病。这一问题该如何解决？ 需要在用免疫抑制剂药物与预防感染之间寻求平衡，并尽量使运用免疫抑制剂的病人避免接触病原体，或通过适当的锻炼，提高自身免疫力。 三、免疫学在临床实践上的应用 3.免疫治疗 2.免疫诊断 1.免疫预防 免疫学应用 即根据特异性免疫原理，采用人工方法将抗原或抗体制成各种制剂，接种到人体内，使人体产生对特定传染病的抵抗能力，达到预防某些疾病的目的。 根据抗原和抗体反应的高度特异性，将免疫学技术和制剂用于临床诊断。 患病后的措施。即通过对人体输入抗体、胸腺素、细胞因子等某些药物或生物制剂等，调整病人的免疫功能，从而达到治疗疾病的目的。 免疫治疗 免疫增强疗法 针对免疫功能低下者 如输入抗体、细胞因子等免疫活性物质 免疫抑制疗法 治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等常使用免疫抑制剂 免疫重建 将正常个体的造血干细胞或淋巴细胞转移给免疫缺陷个体，以恢复其免疫功能。 三、免疫学在临床实践上的应用 一、概念检测 被称为“糖丸爷爷”的顾方舟“一生只做一 件事情”，即研制“糖丸”——脊髓灰质炎活疫苗，为我国消灭脊髓灰质炎(俗称小儿麻痹症) 作出了重要贡献，判断下列相关表述是否正确 (1 )该“糖丸”是用灭活的病毒制成的。( ) (2 )该疫苗可以识别组织相容性抗原。( ) (3)当接种该疫苗后，机体会产生一定的免疫反应。  ( ) 练习与应用 √ × × 1. 巴斯德将感染了狂犬病的兔的神经组织制成匀浆，每天取样给家兔注射。开始几天被注射的家兔都会发病，但随着匀浆放置时间的延长， 家兔发病的反应越来越弱：放置10~ 14天的匀浆失去使家兔患病的作用。这时，如果再给这些没有发病的、被注射了 “过期病兔神经组织匀浆” 的家兔注射新鲜病兔的神经组织匀浆，家兔也不会发病了。1885年，巴斯德将匀浆注射给一个9岁的被疯狗咬伤的小男孩，连续注射十几天后， 小男孩活了下来。这位小男孩就是世界上第一位狂犬病疫苗的注射者。后来，巴斯德制成了狂犬病疫苗，即过期病兔的神经组织匀浆。 练习与应用 二、拓展应用 (1) 据上述资料推测，巴斯德所制作的狂犬病疫苗的本质是什么? 曾寄生于兔神经组织的狂犬病病毒 练习与应用 (2) 为什么要对小男孩连续注射十几天呢？ 需要进行微量叠加。 (3 )现在用的狂犬病疫苗与巴斯德制作的疫苗有区别吗?是怎么制作出来的?有兴趣的同学, 请查阅资料并与同学分享。 本质上它们并没有区别，但制作方法是不一样的。通过查阅文献，学生应能知道。现在狂犬病疫苗多使用动物细胞培养技术制备，而巴斯德的狂犬病疫苗是凭经验制成的、可能含有活病毒和灭活病毒。 $$